Mientras los vehículos eléctricos se multiplican en las carreteras a gran velocidad, los fabricantes están trabajando en el reciclaje de baterías de iones de litio, también presentes en smartphones, PC y otros objetos conectados. Un sector de futuro que tiene como objetivo mejorar la reutilización de metales raros y estratégicos reduciendo su impacto ecológico y social.
En Europa, el mercado de automóviles eléctricos está ganando impulso (+ 80% en 2019), lo que sugiere un volumen creciente de baterías de iones de litio usadas. Los fabricantes de automóviles y los recicladores ya anticipan el rápido crecimiento del mercado de tratamiento de baterías, que según algunas estimaciones debería alcanzar las 130.000 toneladas en 2030. El desarrollo de un sector de reciclaje parece ahora una necesidad, no solo para mejorar la gestión del final de vida de las baterías en cuestión, que constituyen residuos peligrosos, sino también para reducir el impacto medioambiental vinculado a su fabricación.
La extracción de metales estratégicos pesa mucho en la balanza, en particular: cobalto y litio. El primero, raro y tóxico, proviene en un 60% de la República Democrática del Congo donde varias ONG han advertido de las condiciones laborales en sus minas en las que a veces trabajan niños. Se estima que sus reservas se agotarán dentro de 22 a 57 años. En cuanto a la segunda, se utiliza en gran parte en América del Sur en salares, con técnicas de extracción muy intensivas en agua. Si bien el acceso a este mineral no se ve amenazado a corto o mediano plazo, el stock global se estima en 80 millones de toneladas según las últimas estimaciones del Instituto de Estudios Geológicos de los Estados Unidos, su precio es el doble que en 2015. Razón de más para comenzar a reciclar.
En Europa, el mercado de coche eléctricos creció un 80% en 2019.
Se espera que el mercado de tratamiento de baterías alcance las 130.000 toneladas en 2030.
Impacto social y ambiental, la extracción de metales estratégicos pesa mucho en la balanza.
Cerrando el Loop
En Europa, los industriales ya están trabajando. El proyecto de la Alianza Europea de Baterías (EBA), también conocido como "el Airbus de las baterías", se puso en marcha en mayo de 2019, y está respaldado por siete países europeos, entre ellos Francia y Alemania. La EBA espera encontrar su lugar en el mercado de las baterías de iones de litio, que actualmente está dominado en un 90% por Asia, y en un 50% por China. El reciclaje debería ayudar a la EBA, aunque sólo sea para asegurar el suministro de minerales estratégicos.
Actualmente, la legislación europea exige a los fabricantes de automóviles que reciclen al menos el 50% del total de sus baterías usadas. Pero las fábricas de reciclaje están apuntando más alto. En el sitio de Euro Dieuze Industrie (EDI), una filial de Veolia en Moselle, fundada en 1991, esta proporción alcanza el 80%, con 700 toneladas métricas de baterías procesadas en 2020 y la ambición de procesar 10.000 en 2025. El proceso es complejo: tras una etapa de descarga eléctrica (por razones de seguridad), luego el desmantelamiento de cada elemento y el corte para extraer las células activas y, por último, la trituración mecánica, las baterías usadas son tratadas en frío por un proceso hidrometalúrgico para extraer una mezcla concentrada de metales reciclables y luego recuperarlos. Luego se vende a un metalúrgico, que la purificará para darle una segunda vida en nuevas aplicaciones industriales.
La asociación firmada entre Veolia y el grupo químico belga Solvay en septiembre de 2020 marcará un nuevo paso hacia la economía circular. “ Con la tecnología de Solvay, llegaremos más lejos en la cadena de valor”, explica Shabnam Gholamifard, quien coordina la transferencia de conocimientos y el desarrollo de la actividad de reciclaje de baterías de iones de litio a nivel internacional en el segmento de procesamiento y recuperación de residuos peligrosos en Veolia. Los métodos de extracción líquido-líquido nos permitirán depurar metales que luego serán directamente reutilizables por los fabricantes de baterías: níquel, cobalto, litio. Si este proceso funciona y logra escalar a escala industrial, ella estima que 10,000 toneladas de baterías podrían reciclarse cada año.
Solvay y Veolia se asocian para renovar el ciclo de vida de las baterías de los coches eléctricos
Una batería tiene varias vidas...
Para esta actividad emergente pero prometedora, el desafío es tanto tecnológico como económico. “ Hoy en día, hay pocos actores en el mercado y pocos fabricantes dominan estos procesos”, explica Shabnam Gholamifard . Además, dado que las baterías de los coches eléctricos tienen una vida útil de unos diez años, el volumen disponible en el mercado no es muy grande en este momento. ”Sin mencionar que la composición de los acumuladores aún podría cambiar en los próximos años, obligando a los recicladores a adaptarse. “En los últimos años, nos hemos movido hacia menos cobalto en las baterías, que es reemplazado por otros metales que están más disponibles y son menos costosos ”, explica. Pero por seguridad de la batería, no podemos ir por debajo de ciertos umbrales ”. Sin embargo, se están llevando a cabo proyectos de baterías sin cobalto, como COBRA (Baterías sin Cobalto para aplicaciones automotrices futuras), cofinanciado por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea. Desprovista de cobalto y litio, la batería de iones de sodio, desarrollada en particular por la empresa francesa Tiamat , también podría tener un futuro brillante por delante. La cantidad de energía almacenada por unidad de masa sigue siendo un 40% menor que la de las mejores baterías de iones de litio, pero el progreso es rápido. Especialmente porque el sodio es más abundante en la Tierra que el litio y menos costoso.
